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航空发动机涡轮叶片通常采用化学气相沉积(CVD)法在内腔和外表面涂覆一层单一铝化物涂层,以降低叶片的高温腐蚀。但这种铝化物涂层抗热腐蚀性能较差,长期在高温中服役时,涂层会与基体合金元素会发生互扩散,造成涂层中铝含量降低,最终导致涂层表面不能形成连续致密的氧化铝保护膜,涂层即失去保护作用。通过向单一铝化物涂层中加入改性元素形成改性铝化物扩散障涂层,可明显提高涂层的抗高温氧化性能和抗热腐蚀性能,进而提高航空发动机涡轮叶片的使用寿命。本文使用CVD法沉积+扩散复合处理工艺对前期试验制备的单一铝化物涂层进行了优化,处理后涂层中的元素扩散得较为充分,涂层组织均匀,同时,涂层厚度会有一定程度的增加,内层占涂层厚度比例发生变化,涂层呈现不同的结构。通过铝化物沉积+扩散复合处理工艺前后涂层成分、组织结构变化,本文对CVD法沉积+扩散复合处理工艺下单一铝化物涂层形成过程进行了研究。在对CVD法单一铝化物涂层制备工艺和形成过程深入认识的基础上,本文系统地研究了CVD法Si改性铝化物涂层制备工艺,发现一步Al-Si共沉积工艺可控性差,涂层中元素出现相间分布的特殊情况;两步法中先沉积Al后沉积Si会导致硅化物替代铝化物的情况发生;先沉积Si后沉积Al可较容易地制备出外层富Al内层富Si的双层结构涂层,外层与内层通过冶金结合,涂层结构合理。因此,选择CVD法先沉积Si后沉积Al工艺制备硅改性铝化物涂层,进而研究采用CVD法先沉积Si后沉积Al+扩散复合处理工艺,与无扩散处理的硅改性铝化物涂层相比,涂层厚度增加,在外层与内层之间出现富Al的中间层,涂层成分分布、组织更为均匀。本文进行了1100℃温度下60h的高温氧化试验,结果表明Si改性铝化物复合涂层表现出比单一铝化物涂层更为优异的抗高温氧化性能。在高温氧化过程中单一铝化物涂层中的Al含量降低;Si改性铝化物复合涂层中Si对Al的内扩散起到了很好的阻挡作用。在高温氧化过程中,Si改性铝化物涂覆试样和单一铝化物涂覆试样都先后经历增重较快的氧化初期阶段(0~20h)和增重较慢的氧化平稳阶段(20~60h)。